Tải bản đầy đủ (.pdf) (8 trang)

ỨNG DỤNG VI KHUẨN LACTIC TRONG SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM NƯỚC TẨY RỬA SINH HỌC TỪ NƯỚC CHUA TÀU HỦ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (224.5 KB, 8 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>ỨNG DỤNG VI KHUẨN LACTIC TRONG SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM </b>


<b>NƯỚC TẨY RỬA SINH HỌC TỪ NƯỚC CHUA TÀU HỦ </b>



<b>Lưu Minh Châu, Trần Thị Thảo Nguyên, Lý Thị Thùy Duyên, Trần Thị Xuân Nghi, </b>
<b>Lê Quốc Việt, Bùi Hoàng Đăng Long, Nguyễn Ngọc Thạnh, Huỳnh Xuân Phong* </b>


<i>Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học - Đại học Cần Thơ </i>


TÓM TẮT


Nghiên cứu này nhằm sản xuất thử nghiệm nước tẩy rửa sinh học từ quá trình lên men acid lactic
bằng nước chua tàu hủ. Mười chủng vi khuẩn lactic được thử nghiệm lên men acid lactic ở 37°C
<i>và được khảo sát khả năng kháng khuẩn với chủng chỉ thị là Bacillus subtilis. Điều kiện tối ưu cho </i>
quá trình lên men acid lactic được khảo sát và dịch lên men được kiểm tra khả năng tẩy rửa
<i>carbohydrate, protein và lipid. Kết quả có 6 chủng (L. casei L9, L. acidophilus L11 và L. </i>
<i>plantarum (L26, L30, L37 và L52)) được tuyển chọn do có khả năng lên men tốt với hàm lượng </i>
<i>acid lactic trong khoảng 2,78-3,08 g/L. Sáu chủng này đều có đặc tính kháng khuẩn chỉ thị B. </i>
<i>subtilis. Trong đó, chủng L. plantarum L30 có khả năng tạo vùng kháng khuẩn cao nhất, đạt 16,33 </i>
mm. Điều kiện thích hợp cho sản xuất acid lactic từ nước chua tàu hủ của chủng L30 được xác
định với hàm lượng đường 7,73% (w/v), pH 5,54 và mật số giống chủng 107<sub> tế bào/mL với hàm </sub>
lượng acid lactic đạt 10,03 g/L và 10,39 g/L ở quy mô 100 mL và 1 L. Dịch lên men ở nồng độ
acid lactic 1,0% (w/v) có khả năng tẩy rửa carbohydrate, protein và lipid với hiệu suất lần lượt là
96,49%, 93,31% và 90,91%. Hàm lượng chất hoạt động bề mặt phù hợp cho khả năng tẩy rửa
được xác định ở 10% CAPB với hiệu suất tẩy rửa carbohydrate, protein và lipid đạt lần lượt là
97,91% , 98,08%, 93,00%.


<i><b>Từ khóa: Khả năng kháng khuẩn; lên men acid lactic; nước chua tàu hủ; nước tẩy rửa sinh học; </b></i>


<i><b>vi khuẩn lactic. </b></i>


<i><b>Ngày nhận bài: 20/11/2019; Ngày hoàn thiện: 12/6/2020; Ngày đăng: 10/7/2020 </b></i>



<b>APPLICATION OF LACTIC BACTERIA IN EXPERIMENTAL </b>


<b>PRODUCTION OF BIO-DETERGENT FROM TOFU SOUR LIQUID </b>



<b>Luu Minh Chau, Tran Thi Thao Nguyen, Ly Thi Thuy Duyen, Tran Thi Xuan Nghi, </b>
<b>Le Quoc Viet, Bui Hoang Dang Long, Nguyen Ngoc Thanh, Huynh Xuan Phong* </b>


<i>Biotechnology Research and Development Institute - Can Tho University </i>


ABSTRACT


This study attempted to produce a bio-detergent from lactic acid fermentation using tofu sour
liquid. Ten strains of lactic acid bacteria were tested for lactic acid fermentation at 37°C and were
<i>analyzed for antibacterial activity against Bacillus subtilis as the indicator strain. The optimal </i>
conditions for the fermentation were investigated and the fermentation products were tested for
<i>the ability to clean carbohydrate, protein and lipid. As a result, 6 strains (L. casei L9, L. </i>
<i>acidophilus L11, and L. plantarum (L26, L30, L37 and L52)) were selected due to their highest </i>
fermentation ability with the highest lactic acid content at 2.78-3.08 g/L. These 6 strains all had
<i>antibacterial properties with indicating B. subtilis and created an antibacterial range of 16.33 mm </i>
<i>with L. plantarum L30. The suitable conditions for lactic acid production from tofu sour liquid of </i>
<i>L. plantarum L30 are determined at a sugar content of 7.73% (w/v), pH 5.54 and lactic bacteria </i>
inoculum 107<sub> cells/mL with a content of lactic acid reached 10.03 g/L and 10.39 g/L at 100 mL </sub>
and 1 L scales, respectively. Fermented liquid at 1.0% (w/v) lactic acid has the ability to clean
carbohydrates, proteins and lipids with the efficiency of 96.49%, 93.31% and 90.91%,
respectively. The suitable surfactant content was determined at 10% CAPB, with the carbohydrate,
protein and lipid cleaning efficiency at 97.91%, 98.08% and 93.00%.


<i><b>Keywords: Antibacterial ability; lactic acid fermentation; tofu sour liquid; bio-detergent; lactic </b></i>


<i><b>acid bacteria. </b></i>



<i><b>Received: 20/11/2019; Revised: 12/6/2020; Published: 10/7/2020 </b></i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>1. Giới thiệu </b>


Từ lâu, vi khuẩn acid lactic (LAB) và acid
lactic đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều
lĩnh vực và đóng vai trò quan trọng trong
cuộc sống của con người. Bản chất của quá
trình lên men acid lactic là sự chuyển hố
đường glucose thơng qua quá trình đường
phân và lên men tạo thành acid. Acid lactic và
một số hợp chất sinh ra trong quá trình lên
men như bacteriocin đã được ứng dụng trong
bảo quản thực phẩm, y tế, dược phẩm và công
nghệ vật liệu [1]. Một trong các ứng dụng
tiềm năng của acid lactic là sản xuất chất tẩy
rửa. Với đặc tính này, acid lactic làm tăng
tính hồ tan của chất bẩn và giảm tương tác
với vật cần làm sạch.


Cùng với sự phát triển của hoá học tổng hợp,
nước rửa chén là một trong những loại nước
tẩy rửa phổ biến nhất trong các gia đình hiện
nay. Tuy nhiên, những loại nước tẩy rửa công
nghiệp đa phần đều được sản xuất từ các chất
<i>hóa học. Những chất này có nguy cơ dẫn đến </i>
gây viêm da kích thích và nếu không được
rửa sạch sẽ lưu lại trên chén đĩa và đưa vào cơ
thể sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức


khỏe người sử dụng. Do đó, việc thay thế
nước rửa chén hoá học bằng các loại hợp chất
có nguồn gốc tự nhiên để đảm bảo an toàn
sức khoẻ là cần thiết.


Tàu hủ là loại thực phẩm phổ biến trong nền
ẩm thực Việt Nam và được sản xuất ngày
càng nhiều trên quy mơ lớn. Tuy nhiên, q
trình sản xuất tàu hủ sinh ra nhiều phụ phẩm
trong đó có nước chua tàu hủ, nếu không
được xử lý đúng cách, đều bị thải ra môi
trường gây ô nhiễm và tạo mùi hôi cho nguồn
nước ngọt và nước ngầm. Vì thế, đã có nhiều
nghiên cứu làm giảm ơ nhiễm như nuôi cấy vi
<i>tảo Chlorella sp. trong nước thải của ngành </i>
công nghiệp tàu hủ [2], sản xuất bio-hydrogen
từ chất thải chế biến tempeh và tàu hủ [3].
Nước chua tàu hủ được biết đến như một
nguồn dinh dưỡng tốt để sản xuất sinh khối và
bacteriocin từ vi khuẩn lactic nhờ vào sự đa
dạng các chất dinh dưỡng cịn sót lại từ đậu


nành. Từ các vấn đề trên, nghiên cứu được
tiến hành với mục đích sử dụng vi khuẩn
lactic và nguồn nước chua tàu hủ để lên men
lactic. Đồng thời, thử nghiệm sử dụng sản
phẩm lên men để tạo ra một loại nước tẩy rửa
sinh học vừa hiệu quả, vừa có khả năng kháng
khuẩn, cũng là để góp phần hạn chế ơ nhiễm
mơi trường và giảm chi phí xử lí nước thải.



<b>2. Phương pháp nghiên cứu </b>


<i><b>2.1. Nguyên vật liệu và hóa chất </b></i>


Nước chua tàu hủ được thu từ cơ sở sản xuất
tương chao Vĩnh Trân (phường An Hòa, quận
Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ) và được lọc
qua vải the trước khi sử dụng. Mười chủng
LAB được tuyển chọn và lưu trữ tại Phịng thí
nghiệm Cơng nghệ Sinh học Thực phẩm,
<i>Trường Đại học Cần Thơ gồm Lactobacillus </i>


<i>delbrueckii L2, L. plantarum (L7, L26, L30, </i>


<i>L37, L39, L52 và L54) L. casei L9, L. </i>


<i>acidophilus L11 [4]. Môi trường MRS (De </i>


Man, Rogosa, Sharpe), môi trường TSB
(Trypto-casein soy broth), agar, CaCO3, NaOH
0,1N (Việt Nam), bovine serum albumin
(Rockford, Hoa Kỳ), D-glucose, H2SO4,
phenol, coomassie brilliant blue (Merck, Đức);
akyl polyglucoside (APG), cocamidopropyl
betaine (CAPB) (Azelis, Bỉ); Bộ nhuộm Gram,
thuốc thử oxidase và catalase (Công ty Nam
Khoa Biotech, Việt Nam).


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<i><b>2.3. Khảo sát khả năng tạo chất kháng </b></i>


<i><b>khuẩn của các chủng LAB: Nhằm khảo sát </b></i>
khả năng kháng khuẩn của các chủng LAB
được tuyển chọn trên môi trường MRS. Các
bước tiến hành theo phương pháp của Annuk
(2003) [6]: cấy các chủng LAB dọc theo một
đường thẳng trên đĩa thạch MRS chứa 0,2%
CaCO3 và ủ ở 37°C trong 24 giờ. Tiến hành
<i>cấy vi khuẩn B. subtilis theo các vạch ngang </i>
vng góc với vạch vi khuẩn đã mọc (cấy từ
mép đĩa petri vào trong), tiếp tục ủ ở 37°C
trong 24 giờ. Khả năng kháng khuẩn được
xác định bằng cách đo khoảng cách vùng
kháng khuẩn theo đơn vị mm.


<i><b>2.4. Tối ưu hóa điều kiện lên men acid lactic </b></i>
<i><b>trong nước chua tàu hủ: Chủng LAB có khả </b></i>
năng lên men và tạo chất kháng khuẩn tốt
nhất từ các thí nghiệm trên được tuyển chọn
sử dụng trong thử nghiệm này. Vi khuẩn được
tăng sinh trong môi trường MRS cho đến khi
mật số đạt 109<sub> tế bào/mL. Thí nghiệm được </sub>
thực hiện với 99 mL nước chua tàu hủ lên
men ở 37°C với 3 nhân tố: mật số giống
chủng (105<sub>, 10</sub>6<sub> và 10</sub>7<sub> tb/mL), hàm lượng </sub>
đường ban đầu (3, 6 và 9%) và pH (5, 6 và 7).
Sau đó, tiến hành thử nghiệm lên men acid
lactic từ nước chua tàu hủ ở quy mơ 1 lít.
<i><b>2.5. Khảo sát khả năng tẩy rửa của dịch lên </b></i>
<i><b>men acid latic từ nước chua: Nhằm khảo sát </b></i>
khả năng tẩy rửa của dịch lên men acid lactic


đối với 3 yếu tố gồm carbohydrate (sucrose),
protein (yeast extract) và lipid (dầu đậu nành).
Đũa thủy tinh khoảng 2 cm được làm bẩn với
đường, protein và lipid. Tiếp theo, rửa đũa
thủy tinh bằng cách cho đũa vào trong dịch
lên men, lắc trong 10 phút, sau đó chuyển vào
trong bình tam giác chứa nước máy, tiếp tục
lắc trong 5 phút. Cuối cùng xác định lượng
bám có trên bề mặt đũa thủy tinh của 3 yếu tố
khảo sát. So sánh khả năng tẩy rửa của dịch
lên men với nước tẩy rửa hóa học và sinh học
trên thị trường. Sử dụng phương pháp Phenol
– Sulfuric xác định hàm lượng đường [7], xác
định hàm lượng protein bằng phương pháp
Bradford [8] và dựa trên chỉ số xà phòng để xác


định hàm lượng lipid [9]. Hiệu suất tính dựa
trên lượng chất bẩn bám trên bề mặt đũa trước
và sau khi rửa. Trong đó a là lượng chất bẩn bị
loại bỏ, b là lượng chất bẩn bám ban đầu.


100(%)



<i>a</i>


<i>H</i>



<i>b</i>



= 




<i><b>2.6. Khảo sát ảnh hưởng của chất hoạt động </b></i>
<i><b>bề mặt đến khả năng tẩy rửa của dịch lên </b></i>
<i><b>men: Nhằm khảo sát hàm lượng chất hoạt </b></i>
<i>động bề mặt bổ sung thêm vào dịch lên men </i>
cho khả năng tạo bọt và giảm sức căng bề mặt
của chất bẩn. Thử nghiệm được tiến hành với
2 loại chất hoạt động bề mặt có nguồn gốc tự
nhiên gồm APG và CAPB ở 2 nồng độ 10%
và 15%.


<i><b>2.7. Phân tích và xử lý kết quả: Kết quả được </b></i>
xử lý và vẽ biểu đồ bằng phần mềm Microsoft
Excel 2013 (Microsoft Corporation, Hoa Kỳ).
Số liệu được xử lý thống kê bằng phần mềm
Statgraphics Centurion XVI (Statpoint
Technologies Inc., Hoa Kỳ).


<b>3. Kết quả và thảo luận </b>


<i><b>3.1. Khả năng lên men acid lactic của các </b></i>
<i><b>chủng LAB trong môi trường nước chua tàu </b></i>
<i><b>hủ ở 37°C </b></i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

ethanol. Ở độ pH trên 5,8 hầu như khơng có
sự giảm acid lactic được tìm thấy [11]. Có thể
thấy, hàm lượng acid lactic cao nhất ở ngày
<i>lên men thứ 5. Trong đó chủng L. plantarum </i>
L30 cho hàm lượng acid lactic cao nhất (3,08
g/L), khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê ở
mức 5% so với các chủng còn lại với độ tin


cậy là 95%, kế đến là chủng L9, L37, L52,
L11 và L26 với hàm lượng acid lactic lần lượt
đạt 3,00 g/L, 3,00 g/L, 2,85 g/L, 2,78 g/L,
2,78g/L. Chủng cho hàm lượng acid lactic
thấp nhất là L54 (2,48 g/L).


<i><b>3.2. Khả năng tạo chất kháng khuẩn của </b></i>
<i><b>các chủng LAB được tuyển chọn </b></i>


Theo kết quả ở bảng 2, 6 chủng được tuyển
chọn đều có khả năng kháng khuẩn. Trong đó,
4 chủng có tính kháng trung bình với chiều
rộng vùng kháng khuẩn 12,00-16,33 mm và 3


chủng có tính kháng yếu với chiều rộng vùng
<i>kháng khuẩn 10,66-11,00 mm. Trong đó, L. </i>


<i>plantarum L30 có khả năng tạo khoảng kháng </i>


khuẩn lớn nhất đạt 16,33 mm (Hình 1). Có thể
thấy, hoạt tính kháng khuẩn có sẵn trong tế
bào LAB đã có tác động ức chế sự sinh
<i>trưởng của B. subtilis [12]. Kết quả này tương </i>
đồng với Lertcanawanichakul [13] khi nghiên
cứu trên 40 chủng vi khuẩn lactic được phân
lập từ các loại thực phẩm lên men thì hầu hết
các chủng phân lập cho thấy sự ức chế chống
lại các nhóm vi khuẩn đối kháng. Dựa vào kết
<i>quả này, L. plantarum L30 được chọn để thực </i>
hiện thí nghiệm tối ưu hóa điều kiện sản xuất


acid trong nước chua tàu hủ vì vừa có khả
năng lên men mạnh cũng như khả năng kháng
khuẩn cao hơn so với các chủng còn lại.
<i><b>Bảng 1. Hàm lượng acid tổng (g/L) sinh ra ở các ngày lên men của 10 chủng LAB </b></i>
<b>Chủng </b> <b>Ngày 1 </b> <b>Ngày 2 </b> <b>Ngày 3 </b> <b>Ngày 4 </b> <b>Ngày 5 </b> <b>Ngày 6 </b> <b>Ngày 7 </b>


L2 2,40b <sub>2,10</sub>d <sub>2,25</sub>bc <sub>2,48</sub>a <sub>2,63</sub>cd <sub>2,33</sub>d <sub>2,55</sub>c


L7 2,63ab <sub>2,33</sub>c <sub>2,70</sub>a <sub>2,63</sub>a <sub>2,70</sub>bcd <sub>2,55</sub>bcd <sub>2,55</sub>bc


L9 2,55b <sub>2,323</sub>c <sub>2,33</sub>bc <sub>2,40</sub>a <sub>3,00</sub>ab <sub>2,85</sub>a <sub>2,25</sub>a


L11 1,95c <sub>2,48</sub>bc <sub>2,48</sub>ab <sub>2,70</sub>a <sub>2,78</sub>abcd <sub>2,55</sub>bcd <sub>2,70</sub>a
L26 2,85a <sub>2,48</sub>bc <sub>2,70</sub>a <sub>2,55</sub>a <sub>2,78</sub>abcd <sub>2,70</sub>ab <sub>2,55</sub>ab


L30 2,55b <sub>2,40</sub>c <sub>2,48</sub>ab <sub>2,55</sub>a <sub>3,08</sub>a <sub>2,40</sub>cd <sub>2,85</sub>a


L37 1,88c <sub>2,78</sub>a <sub>2,70</sub>a <sub>2,55</sub>a <sub>3,00</sub>ab <sub>2,70</sub>ab <sub>2,55</sub>ab


L39 2,63ab <sub>2,48</sub>bc <sub>2,10</sub>c <sub>2,55</sub>a <sub>2,63</sub>cd <sub>2,40</sub>cd <sub>2,48</sub>bc
L52 2,55b <sub>2,70</sub>ab <sub>2,33</sub>bc <sub>2,70</sub>a <sub>2,85</sub>abc <sub>2,63</sub>abc <sub>2,25</sub>ab


L54 2,40b <sub>2,78</sub>a <sub>2,70</sub>a <sub>2,78</sub>a <sub>2,48</sub>d <sub>2,63</sub>abc <sub>2,40</sub>bc


<i>*Ghi chú: Giá trị trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại, trong cùng một cột các chữ số mũ giống nhau </i>
<i>thì khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê 5% (P<0,05). </i>


<i><b>Hình 1. Hoạt tính kháng khuẩn của chủng L. plantarum L30 </b></i>


<i><b>Bảng 2. Khả năng kháng Bacillus subtilis của các chủng vi khuẩn acid lactic tuyển chọn </b></i>


<b>Chủng LAB Khoảng cách kháng khuẩn(mm) Chủng LAB Khoảng cách kháng khuẩn(mm) </b>


L30 16,33a <sub>L37 </sub> <sub>12,00</sub>b


L26 16,00a <sub>L11 </sub> <sub>11,00</sub>b


L9 12,33b <sub>L52 </sub> <sub>10,67</sub>b


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<i><b>Bảng 3. Khả năng lên men acid lactic của L. plantarum L30 ở các điều kiện tối ưu hóa </b></i>
<b>Đường – </b>


<b>pH – Log </b>
<b>mật số </b>


<b>Hàm lượng </b>
<b>acid lactic </b>


<b>(g/l) </b>


<b>pH </b>


<b>Đường – </b>
<b>pH – Log </b>


<b>mật số </b>


<b>Hàm </b>
<b>lượng acid </b>


<b>lactic (g/l) </b>


<b>pH </b>


<b>Đường – </b>
<b>pH – Log </b>


<b>mật số </b>


<b>Hàm lượng </b>
<b>acid lactic </b>


<b>(g/l) </b>


<b>pH </b>


3-5-5 4,65no <sub>3,89 </sub> <sub>6-5-5 </sub> <sub>9,23</sub>bc <sub>3,51 </sub> <sub>9-5-5 </sub> <sub>7,65</sub>fg <sub>3,52 </sub>


3-5-6 4,50o <sub>3,87 </sub> <sub>6-5-6 </sub> <sub>9,00</sub>bc <sub>3,48 </sub> <sub>9-5-6 </sub> <sub>7,50</sub>g <sub>3,49 </sub>


3-5-7 8,70cde <sub>3,65 </sub> <sub>6-5-7 </sub> <sub>9,45</sub>b <sub>3,40 </sub> <sub>9-5-7 </sub> <sub>9,00</sub>bc <sub>3,44 </sub>
3-6-5 5,33klmn <sub>3,83 </sub> <sub>6-6-5 </sub> <sub>5,48</sub>ikl <sub>3,83 </sub> <sub>9-6-5 </sub> <sub>8,93</sub>bcd <sub>3,58 </sub>
3-6-6 5,70ik <sub>3,79 </sub> <sub>6-6-6 </sub> <sub>6,08</sub>i <sub>3,86 </sub> <sub>9-6-6 </sub> <sub>8,10</sub>efg <sub>3,63 </sub>
3-6-7 8,20def <sub>3,64 </sub> <sub>6-6-7 </sub> <sub>9,23</sub>bc <sub>3,60 </sub> <sub>9-6-7 </sub> <sub>11,33</sub>a <sub>3,54 </sub>
3-7-5 4,80lmno <sub>3,94 </sub> <sub>6-7-5 </sub> <sub>5,48</sub>ikl <sub>3,75 </sub> <sub>9-7-5 </sub> <sub>4,73</sub>mno <sub>3,84 </sub>


3-7-6 5,00iklm <sub>3,8 </sub> <sub>6-7-6 </sub> <sub>6,08</sub>i <sub>3,75 </sub> <sub>9-7-6 </sub> <sub>4,58</sub>o <sub>3,74 </sub>


3-7-7 6,83h <sub>3,65 </sub> <sub>6-7-7 </sub> <sub>7,73</sub>fg <sub>3,62 </sub> <sub>9-7-7 </sub> <sub>8,25</sub>def <sub>3,55 </sub>
<i>*Ghi chú: Giá trị trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại, trong cùng một cột các chữ số mũ giống nhau </i>
<i>thì khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê 5% (P<0,05). </i>



<i><b>Hình 2. Đồ thị mặt đáp ứng và đường mức thể hiện sự tác động của mật số giống chủng, hàm lượng đường </b></i>


<i>và pH lên khả năng sinh acid của L. plantarum L30</i>


<i><b>3.3. Tối ưu hóa điều kiện lên men acid lactic </b></i>
<i><b>trong nước chua tàu hủ bằng LAB </b></i>


<i>Kết quả tối ưu hóa khả năng sinh acid của L. </i>


<i>plantarum L30 ở các hàm lượng đường, pH </i>


và mật số chủng được trình bày ở bảng 3 và
Hình 2. Số liệu của thí nghiệm được ghi nhận
và phân tích bằng phần mềm thống kê
Statgraphic Centurion XVI thu được phương
trình:


Hàm lượng acid = -22,2833 + 8,67778*X +
14,1458*Y - 7,35*Z - 0,0694444*X*X -
1,09792*X*Z - 1,21042*X*Y - 0,7375*Y*Y
- 0,86875*Y*Z + 1,175*Z*Z +
0,175*X*Y*Z.


<i>Trong đó: X là hàm lượng đường ban đầu </i>
<i>(3-9%), Y là giá trị pH (5-7), Z là log mật số </i>
<i>giống chủng (5-7 log tb/mL). </i>


Từ phương trình hồi quy, lấy đạo hàm theo
từng biến số đường và pH, hàm lượng đường
7,73% (w/v), pH 5,54 và mật số giống chủng



là log 7 (107<sub> tế bào /mL) là điều kiện tối ưu </sub>
cho khả năng sinh acid lactic trong nước chua
tàu hủ. So với lên men trong nước chua tàu hủ
khi chưa tối ưu hóa ở bảng 2, hàm lượng acid
lactic tăng từ 3,08 g/L lên đến 10,03 g/L (gấp
khoảng 3,3 lần) cho thấy quá trình tối ưu hố,
các yếu tố mơi trường ở thí nghiệm này là có
hiệu quả. Mật số giống chủng là log 7 (107<sub> tế </sub>
bào/mL) được sử dụng trong bố trí thí nghiệm
và thu được kết quả cao ở tất cả các nghiệm
thức.


Xét về pH, pH 7,0 cho hàm lượng acid thấp
hơn pH 5,0 và 6,0. Kết quả này tương đồng
với nghiên cứu của Khalid (2011) về tăng
trưởng tối ưu cho LAB là ở pH 5,5-5,8 [14].
<i>Từ kết quả cho thấy, chủng L. plantarum L30 </i>
được kích thích sản xuất acid lactic ở pH 5,54
là hồn tồn thích hợp.


Tóm lại, các yếu tố như hàm lượng đường,
pH và nồng độ giống chủng có tác động đến


Ham luong duong (%)


pH


A



ci


d


l


a


ct


ic


(g


/L


)


-22,2833 + 8,67778*X + 14,1458*Y - 7,35*7- 0,0694444*X*X - 1,09792*X*7- 1,21042*


3 4 5 <sub>6</sub>


7 8 9 5


5,45,8
6,26,6


7


6,8


7,8
8,8
9,8
10,8


pH


Ham luong duong (%)


-22,2833 + 8,67778*X + 14,1458*Y - 7,35*7- 0,0694444*X*X - 1,09792*X*7- 1,21042*


3 4 5 6 7 8 9


5
5,4
5,8
6,2
6,6
7


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

khả năng sinh acid lactic. Kết quả ở bảng 3
cho thấy nghiệm thức 6-5-7 và nghiệm thức
9-6-7 sinh acid lactic có khác biệt ý nghĩa về
mặt thống kê so với các nghiệm thức cịn lại.
Do đó, điều kiện tối ưu đề xuất qua phân tích
thống kê hồi quy mặt đáp ứng cho hàm lượng
đường 7,73% (w/v), pH 5,54 và mật số giống
chủng là log 7 (107<sub> tế bào /mL) thì hàm lượng </sub>
acid lactic sinh ra khoảng 10,03 g/L là chấp
nhận được. Ở thí nghiệm này, hàm lượng acid


lactic sinh ra trong môi trường nước chua
(10,03 g/L) với hàm lượng đường 7,73%
(w/v), pH 5,54 và mật số giống chủng là log 7
(107<sub> tế bào/mL) là thấp hơn so với nghiên cứu </sub>
của Ngo et al. [15]. Tuy nhiên, việc sử dụng
nước chua để lên men acid lactic mang lại ý
nghĩa kinh tế hơn và có tiềm năng sản xuất ở
quy mô lớn. Tuy nhiên, việc bổ sung thêm
nhiều nguồn dinh dưỡng có thể giúp tăng khả
năng sinh acid lactic trên nhựa cây Đoác
nhưng lại gây tốn kém chi phí để sản xuất
acid lactic ở quy mô công nghiệp [16]. Do đó,
việc lên men acid lactic từ việc tận dụng nước
chua tàu hủ mang lại ý nghĩa kinh tế trong
việc tạo ra nước tẩy rửa sinh học thay vì việc
thu hồi acid lactic.


<b>*Khả năng lên men acid lactic từ nước </b>
<b>chua tàu hủ ở quy mơ 1 lít: Ở quy mơ 1 lít, </b>


điều kiện tối ưu được đề xuất bởi phần mềm
Statgraphics Centurion version XVI cho kết
quả hàm lượng acid lactic sinh ra đạt 10,39
g/l. Tuy thấp hơn nghiệm thức 9-6-7 ở bảng
3 (hàm lượng acid lactic là 11,33 g/l) nhưng
không nhiều là do sự ức chế cơ chất hoặc ức
chế sản phẩm và lượng chất dinh dưỡng bị
hạn chế [17]. Vì vậy, điều kiện được chọn
qua phân tích bằng phần mềm là có thể chấp
nhận được.



<i><b>3.4. Khả năng tẩy rửa của dịch lên men </b></i>
<i><b>acid lactic từ nước chua tàu hủ </b></i>


Kết quả ở bảng 4 cho thấy, khả năng tẩy rửa
của dịch lên men từ nước chua khơng có ý
nghĩa khác biệt thống kê với các mẫu nước
rửa chén sinh học và hóa học có trên thị


trường. Trong đó, hiệu suất rửa đường của
mẫu nước rửa chén hóa học là cao nhất với
98,10%, kế đến là sinh học với 97,2% và của
dịch lên men trong nghiên cứu này là 96,49%.
Tương tự, đối với protein thì khả năng tẩy rửa
cũng khơng có sự khác biệt về ý nghĩa thống
kê với hiệu suất rửa của các mẫu hóa học,
sinh học và dịch lên men lần lượt là 98,75%,
96,99% và 94,88%. Khi rửa bằng dịch lên
men acid lactic thì hiệu suất rửa lipid giữa có
nước tẩy rửa khơng có khác biệt có ý nghĩa về
mặt thống kê với hiệu suất của mẫu nước rửa
chén hóa học là 92,83%, sinh học là 90,24%
và dịch lên men là 90,91%. Theo Lichtenberg
(2013) thì cơ chế tẩy rửa các vết bẩn dầu bằng
các dịch acid lactic nhờ vào tính định hướng
ưa nước kỵ nước tạo áp suất hoà tan chất bẩn.
Điều này sẽ giúp cho việc phân tán các vết
bẩn dầu dưới dạng nhũ tương, ngăn không
cho vết bẩn bám trở lại trên bề mặt đã được
tẩy rửa [18].



</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<i><b>Bảng 4. Khả năng tẩy rửa đường, protein và lipid của dịch lên men nước chua tàu hủ </b></i>


<b>Mẫu nước tẩy rửa </b> <b>Hiệu suất tẩy rửa <sub>đường (%) </sub></b> <b>Hiệu suất tẩy rửa </b>
<b>protein (%) </b>


<b>Hiệu suất tẩy rửa </b>
<b>lipid (%) </b>


Nước rửa chén hóa học 98,10a <sub>98,75</sub>a <sub>92,83</sub>a


Nước rửa chén sinh học 97,20ab <sub>96,99</sub>a <sub>90,24</sub>a


Dịch sau khi lên men lactic 96,49b <sub>94,88</sub>a <sub>90,91</sub>a


<i><b>Bảng 5. Khả năng tẩy rửa đường, protein và lipid của dịch lên men nước chua tàu hủ </b></i>


<i>khi bổ sung chất hoạt động bề mặt </i>


<b>Nghiệm thức </b> <b>Hiệu suất rửa đường </b>
<b>(%) </b>


<b>Hiệu suất rửa protein </b>
<b>(%) </b>


<b>Hiệu suất rửa lipid </b>
<b>(%) </b>


Dịch lên men + 15% APG 98,06a <sub>98,04</sub>a <sub>93,98</sub>a



Dịch lên men + 15% CAPB 97,25a <sub>97,66</sub>a <sub>91,12</sub>a


Dịch lên men + 10% APG 98,10a <sub>97,97</sub>a <sub>92,84</sub>a


Dịch lên men + 10% CAPB 97,91a <sub>98,08</sub>a <sub>93,00</sub>a


<b>4. Kết luận </b>


Trong mười chủng LAB được thử nghiệm lên
<i>men nước chua tàu hủ, 6 chủng (L. casei L9, </i>


<i>L. acidophilus L11 và L. plantarum (L26, </i>


L30, L37 và L52)) được tuyển chọn với hàm
<i>lượng đạt 2,78-3,08 g/L, trong đó chủng L. </i>


<i>plantarum L30 lên men acid tốt nhất. Bên </i>


cạnh đó, sáu chủng này thể hiện khả năng
<i>kháng khuẩn chỉ thị B. subtilis với chiều rộng </i>
vùng kháng khuẩn trong khoảng 10,67-16,33
<i>mm. Trong đó, L. plantarum L30 có chiều </i>
rộng kháng khuẩn cao nhất (16,33 mm). Điều
kiện thích hợp cho khả năng sinh acid lactic
<i>từ nước chua tàu hủ của chủng L. plantarum </i>
L30 được xác định ở hàm lượng đường
7,73%, pH 5,54 và mật số giống chủng log7
tế bào/ml, hàm lượng acid lactic đạt cao nhất
ở mức 10,03 g/L. Khi tăng quy mô lên 1 lít,
<i>chủng L. plantarum L30 có thể thích ứng và </i>


lên men tạo hàm lượng acid lactic đạt 10,39
g/L. Ở hàm lượng acid lactic 1,0% (w/v), dịch
lên men acid lactic từ nước chua tàu hủ thể
hiện khả năng tẩy rửa hiệu quả đối với đường,
protein và lipid với hiệu suất tẩy rửa lần lượt
là 96,49%, 94,88% và 90,91%. Hàm lượng
chất hoạt động bề mặt phù hợp cho khả năng
tẩy rửa được xác định ở 10% CAPB với hiệu
suất tẩy rửa carbohydrate, protein và lipid đạt
lần lượt là 97,91%, 98,08% và 93,00%.


TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES
<i>[1]. D. L. Nguyen, Microbial Technology, Vol. 2, </i>


<i>Industrial Microbiology, Ho Chi Minh city </i>
National University Publishing House, 2002.


[2]. Y. Sudiyani, S. Alawiyah, Y. Anita, and I. B.
Adilina, “Characterization of waste water from
<i>tofu industry,” International Conference on </i>
<i>Chemical Sciences, Yogyakarta, Indonesia, </i>
2007.


[3]. Widayat, Philia, John, Wibisono, and Jessica,
<i>“Cultivation of microalgae Chlorella sp. on </i>
fresh water and waste water of tofu industry,”
<i>The 2nd<sub> International Conference on Energy, </sub></i>


<i>Environmental </i> <i>and </i> <i>Information </i> <i>System </i>
<i>(ICENIS 2017), Semarang, Indonesia, 2018. </i>


[4]. N. N. T. Huynh, T. P. D. Ngo, X. P. Huynh,


K. Sonomoto, T. Zendo, and H. D. L. Bui,
“Selection of thermotolerant lactic acid
bacteria producing high antibacterial activity
and production of biomass from tofu sour
<i>liquid,” Can Tho University Journal of </i>
<i>Science, vol. 7, pp. 51-57, 2017. </i>


[5]. T. M. Le, T. H. Nguyen, T. T. Pham, T. H.
<i>Nguyen, and T. L. C. Le, Analytical Methods </i>
<i>in Fermentation Technology. Science and </i>
Technics Publishing House, Hanoi, Vietnam,
<i><b>2009. </b></i>


[6]. H. Annuk, J. Shchepetova, T. Kullisaar, E.
Songisepp, M. Zilmer, and M. Mikelsaar,
“Characterization of intestinal lactobacilli as
<i>putative probiotic candidates,” Journal of </i>
<i>Applied Microbiology, vol. 94, no. 3, pp. </i>
403-412, 2003.


[7]. M. DuBois, K. A. Gilles, J. K. Hamilton, P. A.
Rebers, and F. Smith, “Colorimetric method
for determination of sugars and related
<i>substances,” Analytical Chemistry, vol. 28, </i>
no. 3, pp. 350-356, 1956.


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

[9]. F. A. Atiku, I. M. Fakai, A. A. Wara, A. U.
Birnin-Yauri, and M. A. Musa, “Production of


soap using locally available alkaline extract
from millet stalk: A study on physical and
<i>chemical properties of soap,” International </i>
<i>Journal of Advanced Research in Chemical </i>
<i>Science, vol. 1, no. 7, pp. 1-7, 2014. </i>


[10]. F. Leroy, and L. De Vuyst, “Growth of the
bacteriocin-producing <i>Lactobacillus </i> <i>sakei </i>
strain CTC 494 in MRS broth is strongly
reduced due to nutrient exhaustion: a nutrient
depletion model for the growth of lactic acid
<i>bacteria,” American Society for Microbiology </i>
<i>Journals, vol. 67, no. 10, pp. 4407-4413, </i>
2001.


[11]. S. J. W. H. O. Elferink, J. Krooneman, J. C.
Gottschal, S. F. Spoelstra, F. Faber, and F.
Driehuis, “Anaerobic conversion of lactic acid
to acetic acid and 1,2-propanediol by
<i>Lactobacillus </i> <i>buchneri,” </i> <i>Applied </i> <i>and </i>
<i>Environmental Microbiology, vol. 67, no. 1, </i>
pp. 125-132, 2001.


[12]. A. C. Ouwehand, and S. Vesterlund,
“Antimicrobial components from acid lactic
bacteria,” In <i>“Lactic Acid Bacteria: </i>
<i>Microbiological and Functional Aspects”, </i>
Edited by S. Salminen, A. V. Wright, CRC
Press, 2004.



[13]. M. Lertcanawanichakul, “Isolation and
selection of anti-candida albicans producing
<i>lactic acid bacteria,” Walailak Journal </i>
<i>Science & Technology, vol. 2, no. 2, pp. </i>
179-187, 2005.


[14]. K. Khalisanni, “An overview of lactic acid
<i>bacteria,” International Journal of Bioscience, </i>
vol. 1, no. 3, pp. 1-13, 2011.


[15]. T. P. D. Ngo, N. T. Nguyen, X. P. Huynh, H.
D. L. Bui, and N. P. T. Hoang, “Selection of
thermotolerant lactic acid bacteria and the
application in lactic acid fermentation,”
<i>Vietnam Journal of Science, Technology and </i>
<i>Engineering, vol. 14, no. 3B, pp. 58-64, 2017. </i>
[16]. M. N. Dang, and Q. T. Nguyen., “A study on
Lactic acid fermentation of sugar palm
<i>(Arenga Pinnata) sap by Lactobacillus casei,” </i>
<i>Science & Technology Development Journal, </i>
vol. 17, no. 3, pp. 65-71, 2014.


[17]. S. R. Kadam, S. S. Patil, K. B. Bastawde, J.
M. Khire, and D. V. Gokhale, “Improve stress
<i>of Lactobacillus delbrueckii NCIM 2365 to </i>
<i>produce lactic acid,” Biochemical Process, </i>
vol. 41, pp. 120-126, 2006.


[18]. D. Lichtenberg, H. Ahyayauch, and F. M.
Gõni, “The mechanism of detergent solubilization


<i>of lipid bilayers,” Biophysical Journal, vol. 105, </i>
no. 2, pp. 289-299, 2013.


[19] A. Gholami, M. Golestaneh, and Z. Andalib,
“A new method for determination of
cocami-dopropyl betaine synthesized from coconut oil
through spectral shift of Eriochrome Black
<i>T,” Spectrochimica Acta Part A: Molecular </i>
<i>and Biomolecular Spectroscopy, vol. 192, pp. </i>
122-127, 2018.


</div>

<!--links-->

×